“Consígueme una reescritura”, solían gritar los periodistas por teléfono cuando llamaban a una sala de redacción para informar sobre cambios. Es posible que ahora los científicos quieran gritar lo mismo, pero sobre cómo surgió nuestro código genético existente, según un estudio. estudiar en PNAS.
Esa reescritura podría cambiar nuestra comprensión de cómo evolucionó la vida en la Tierra desde sus formas más simples y cómo podría verse en otros planetas.
Cómo funciona el código genético
Ese código es engañosamente simple en apariencia, pero sorprendentemente complicado en su función. Su base son cuatro letras moleculares que siempre se emparejan de maneras particulares (“código” es diferente a “secuencia”, que es el orden en que están dispuestas todas esas letras). A continuación, tres conjuntos de esas letras (llamados codones) trabajan juntos para formar uno de los 20 aminoácidos. Éstos, a su vez, crean proteínas, que son componentes esenciales de la vida.
Este código ha creado una diversidad asombrosa durante millones de años. Pero no fue escrito todo de una vez, probablemente cambió con el tiempo y puede haber dejado versiones anteriores en el polvo del desarrollo, según el estudio.
Una de las cosas más sorprendentes de la nueva mirada del grupo al código antiguo es lo poco que cambiaron muchas de sus palabras a lo largo de miles de millones de años. Eso indica que un proceso largo y complicado condujo a un código sólido.
“Hay cosas que han cambiado tan poco en 4 mil millones de años que podemos triangular y descubrir un poco cómo debió ser la vida hace 4 mil millones de años”, dice Joanna Maselautor principal del artículo y profesor de la Universidad de Arizona. “Me deja boquiabierto”.
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Mirando hacia atrás
Masel dirigió un equipo de científicos para rastrear cómo y cuándo surgieron nuevas palabras de aminoácidos con el tiempo. Descubrieron que los aminoácidos más pequeños y simples probablemente aparecieron primero, mientras que los más grandes y complejos llegaron más tarde. También descubrieron que los aminoácidos que se unen a los metales se incorporaron al libro de reglas antes que antes. Y, finalmente, plantean la hipótesis de que el código genético existente puede haber surgido de otros códigos químicos ahora extintos.
Entonces, ¿cómo llegó el equipo a estas conclusiones?
A Masel, paradójicamente, se le ocurrió esta técnica analítica cuando estudiaba cómo surgen nuevos genes a partir de un ADN aparentemente aleatorio. Básicamente estaba ansiosa. Al hacerlo, siguió viendo puntos en común de aminoácidos, por lo que decidió ver hasta dónde se podían rastrear. Resulta que la respuesta es miles de millones de años.
Su grupo analizó secuencias de aminoácidos presentes en la vida en diferentes períodos de tiempo, incluido un “último ancestro común universal” (LUCA). LUCA representa una población teórica de organismos que vivieron hace cuatro mil millones de años y de los que surgió toda la vida posterior.
Al hacerlo, adoptaron un enfoque novedoso. Estudios anteriores analizaron el conjunto completo de aminoácidos que produce cada proteína. En cambio, este grupo se basó en “dominios” de proteínas más cortos.
“Si piensas que la proteína es un automóvil, un dominio es como una rueda”, dijo en un artículo Sawsan Wehbi, estudiante de posgrado de la Universidad de Arizona. presione soltar. “Es una pieza que se puede utilizar en muchos automóviles diferentes, y las ruedas existen desde hace mucho más tiempo que los automóviles”.
El equipo utilizó análisis estadístico para determinar cuándo probablemente cada aminoácido ingresó al código genético. Emplearon la suposición de que aminoácidos específicos que aparecen con mayor frecuencia en las secuencias más antiguas lo hacían porque se agregaron antes al libro de códigos, y viceversa. El equipo finalmente identificó alrededor de 400 familias de secuencias que se remontan a LUCA, y es probable que unas 100 surgieran antes de lo que se pensaba anteriormente.
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Supuestos desafiantes
Los autores sostienen que la suposición actual sobre cómo evolucionó el código es errónea porque se basa parcialmente en experimentos de laboratorio engañosos. Por ejemplo, el experimento Urey-Miller de 1952 intentó simular el surgimiento de vida en la Tierra antigua.
Demostró que la vida podría surgir a partir de materia no viva, incluidos los aminoácidos, mediante reacciones químicas. Pero esos experimentos no incluyeron azufre, a pesar de que el elemento abundaba en la Tierra primitiva, una omisión que Masel llama “extraña” porque, en retrospectiva, parece obvia.
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Antes de unirse a la revista Discover, Paul Smaglik pasó más de 20 años como periodista científico, especializándose en políticas de ciencias biológicas de EE. UU. y cuestiones de carreras científicas globales. Comenzó su carrera en periódicos, pero pasó a revistas científicas. Su trabajo ha aparecido en publicaciones como Science News, Science, Nature y Scientific American.